JP2018038329A - Plant management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、緑化施設、農業施設などにおいて環境に応じた植物の生育状況管理を行う植物管理システムに関する。 The present invention relates to a plant management system that manages the growth status of plants according to the environment in greening facilities, agricultural facilities, and the like.
従来、都市部の緑化のための植栽への潅水監視設備、ハウス栽培のための環境条件の監視設備が提案されている。潅水設備であれば、植栽の維持に必要な設定量の給水が行われているかどうかを検出して、その検出データを監視している。農業ハウスの場合、温度、湿度、光量など、農業生産物の生育にかかわる物理量をセンサーにより検出し、これら環境条件についてのデータを監視している。これら監視対象の施設が多数ある場合、またこれら多数の監視対象施設が地域に分散している場合、全体としての管理の負担が大きくなる。そこで、これら多数の監視対象の施設からのデータをインターネット上で利用可能とすることも考えられている。 Conventionally, irrigation monitoring equipment for planting for greening in urban areas and monitoring equipment for environmental conditions for house cultivation have been proposed. If it is a irrigation facility, it detects whether or not a set amount of water necessary for maintaining planting is being supplied, and monitors the detected data. In the case of an agricultural house, physical quantities related to the growth of agricultural products such as temperature, humidity, and light intensity are detected by sensors, and data on these environmental conditions are monitored. When there are many facilities to be monitored, and when these many facilities to be monitored are dispersed in the region, the overall management burden increases. Therefore, it is also considered that data from a large number of facilities to be monitored can be used on the Internet.
特許文献１は、情報通信ネットワークを利用し、植物の生育状況を電子的に常時監視し、得られた情報に基づいて、収穫予想や異常状態を早期に電子的に把握する植物管理システムを開示する。 Patent Document 1 discloses a plant management system that uses an information and communication network to constantly monitor the growth of plants electronically, and based on the obtained information, quickly grasps harvest forecasts and abnormal conditions electronically. To do.
特許文献１に開示された技術は、収穫予想や異常状態を把握し、生育作業計画が情報として管理者に配信されるに過ぎない。 The technique disclosed in Patent Document 1 only grasps harvest predictions and abnormal states, and the growth work plan is only distributed to the manager as information.
特許文献２は、明るさセンサー、照度センサー、水位センサー、土壌水分センサー、Ｅ Ｃ センサー、ｐＨセンサー、温度センサー、時刻を計時する時計、コンピュータで植物栽培環境条件を判定し、植物に水分と養分を自動的に供給する全自動植物栽培制御装置を開示する。 Patent Document 2 discloses a brightness sensor, an illuminance sensor, a water level sensor, a soil moisture sensor, an E C sensor, a pH sensor, a temperature sensor, a clock for measuring time, a computer for determining plant cultivation environmental conditions, and moisture and nutrients in the plant. Disclosed is a fully automatic plant cultivation control device that automatically supplies.
特許文献２に開示された技術は、ある特定の農業施設についての植物栽培制御を行うものに過ぎない。 The technique disclosed in Patent Document 2 is merely a technique for controlling plant cultivation for a specific agricultural facility.
従来技術によれば、管理すべき緑化施設または農業施設が複数ある場合であっても、各緑化施設、各農業施設について、その所有者または使用者が管理者であり、それぞれ独自に自己の施設についてのみデータを監視、または制御することになる。仮に、その地域全体に共通の事象が生じたとしても、その対策は個々に任されている。とくに、農業施設において、各農業従事者は、それぞれに独自の栽培ノウハウを有しており、これらノウハウを他の農業従事者に開示することはない。 According to the prior art, even if there are multiple greening facilities or agricultural facilities to be managed, the owner or user of each greening facility and each agricultural facility is the administrator, and each is its own facility Will only monitor or control the data. Even if a common event occurs in the entire region, the countermeasures are left to the individual. In particular, in an agricultural facility, each farmer has their own cultivation know-how, and this know-how is not disclosed to other farmers.
このような状況に鑑みて、本発明は、各施設管理者の有するノウハウ保護に配慮しつつ、地域全体について効率的な管理が可能な植物管理システムを提供することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a plant management system capable of efficiently managing the entire region while considering the know-how protection of each facility manager.
本発明による植物管理システムは、複数の管理者によりそれぞれ管理される複数の区域に対して少なくとも１つずつ設けられ、植物の生育に関係する物理量を検出する複数のセンサーと、各区域における物理量を制御するための制御装置と、複数のセンサーによる検出データを受け取るコンピュータサーバーとからなり、このコンピュータサーバーは、各区域における物理量の個別制御のために、各管理者により設定されたしきい値と検出データとの比較結果に基づき、各区域に設けられた制御装置に制御指令を提供し、複数の区域を含む地域における物理量の共通制御のために、各センサーからの検出データおよび各区域の植物の生育状況データを記憶し、これらのデータから望ましい生育状況と相関のある物理量を共通推奨値として求め、この共通推奨値に基づいて制御指令を各制御装置に提供し、各区域における物理量を制御することを特徴とする。 The plant management system according to the present invention is provided with at least one for each of a plurality of areas managed by a plurality of managers, a plurality of sensors for detecting a physical quantity related to plant growth, and a physical quantity in each area. It consists of a control device for controlling and a computer server that receives detection data from a plurality of sensors. This computer server has thresholds and detections set by each administrator for individual control of physical quantities in each area. Based on the comparison results with the data, control commands are provided to the control devices provided in each area, and for the common control of physical quantities in areas including multiple areas, the detection data from each sensor and the plant in each area Store growth status data, and use these data to determine physical quantities correlated with the desired growth status as common recommended values. The control command based on a common recommended values provided to each controller, and controls the physical quantity in each zone.
このような構成とすることにより、各管理者により設定されたしきい値による個別制御に加えて、個々の管理者のもつ植物管理ノウハウを必要以上に開示することなく、ビッグデータ活用による地域についての共通制御が可能となる。なお、必ずしも専用のコンピュータサーバーを設ける必要は無く、クラウドサービスによるコンピュータサーバーを活用することもできる。 By adopting such a configuration, in addition to individual control based on thresholds set by each manager, without revealing the plant management know-how of each manager more than necessary, it is possible to Common control is possible. Note that it is not always necessary to provide a dedicated computer server, and a computer server using a cloud service can also be used.
本発明による植物管理システムは、コンピュータサーバーとの間でデータを送受信し、各管理者により利用される管理端末を備え、各区域における個別制御および／または地域における共通制御は、各管理者による管理端末への同意入力に基づいて行われるようにすることができる。 The plant management system according to the present invention includes a management terminal that transmits and receives data to and from a computer server and is used by each administrator. Individual control in each area and / or common control in each area is managed by each administrator. It can be performed based on consent input to the terminal.
このような構成とすることにより、コンピュータサーバーからのデータによる自動制御を行うかどうかを各管理者が選択できるようになる。各管理者について、個別制御および共通制御を希望する場合、個別制御は希望するが、共通制御は希望しない場合、個別制御は希望しないが、共通制御は希望する場合、個別制御も共通制御も希望しない場合にも対応することができる。個別制御、共通制御について、管理者が同意していない場合であっても、コンピュータサーバーは、しきい値と検出データとの比較結果を管理端末に送信し、管理者が確認した上で、管理端末からの手動による遠隔制御を可能とし、共通推奨値を管理端末に送信し、管理者が確認した上で、管理端末からの手動による遠隔制御を可能とすることができる。このように、コンピュータサーバーは、各管理者に対するアドバイスを、各管理端末に送信することで、各管理者による制御に役立てることもできる。 With this configuration, each administrator can select whether or not to perform automatic control based on data from the computer server. For each administrator, when individual control and common control are desired, individual control is desired, but when common control is not desired, individual control is not desired, but when common control is desired, both individual control and common control are desired. It is possible to cope with the case of not. Even if the administrator does not agree on the individual control and common control, the computer server sends the comparison result between the threshold value and the detected data to the management terminal, and the administrator confirms the management. It is possible to perform manual remote control from the terminal, transmit the common recommended value to the management terminal, and after confirming by the administrator, enable manual remote control from the management terminal. In this way, the computer server can also be used for control by each administrator by sending advice to each administrator to each management terminal.
本発明による植物管理システムを緑化施設に適用した場合、物理量は、土中水分量であり、制御装置は、潅水制御装置であって、コンピュータサーバーは、緑化施設の植物の健全性についての指標を生育状況データとして記憶し、緑化施設における植物の望ましい生育状況と相関のある土中水分量を地域における共通推奨値として求め、これに基づく制御指令を各制御装置に提供することを特徴とする。 When the plant management system according to the present invention is applied to a greening facility, the physical quantity is the amount of moisture in the soil, the control device is an irrigation control device, and the computer server provides an indicator of the plant health of the greening facility. It is characterized in that it is stored as growth status data, the amount of moisture in the soil correlated with the desired growth status of the plant in the greening facility is obtained as a common recommended value in the region, and a control command based on this is provided to each control device.
このような構成とすることにより、コンピュータサーバーは、緑化施設の植物が、枯れそうである、適切な状態である、成長しすぎているなどの健全性についての指標を生育状況データとして記憶し、ビッグデータの活用による適切な生育のための共通制御が可能となる。 By adopting such a configuration, the computer server stores, as growth status data, an index of soundness such as that the plant of the greening facility is about to die, is in an appropriate state, or has grown too much, Common control for proper growth by utilizing big data becomes possible.
本発明による植物管理システムを農業施設に適用した場合、物理量は、光量、温度、土中水分量の少なくとも１つであり、制御装置は、光量制御装置、温度制御装置、潅水制御装置の少なくとも１つであり、コンピュータサーバーは、農業施設における農作物の価値についての指標を生育状況データとして記憶し、地域における農作物の望ましい生育状況と相関のある光量、温度、土中水分量の少なくとも１つを共通推奨値として求め、これに基づく制御指令を各制御装置に提供することを特徴とする。 When the plant management system according to the present invention is applied to an agricultural facility, the physical quantity is at least one of light quantity, temperature, and moisture content in the soil, and the control apparatus is at least one of the light quantity control apparatus, temperature control apparatus, and irrigation control apparatus. The computer server stores an index of the value of the crop in the agricultural facility as growth status data, and shares at least one of the light quantity, temperature, and soil moisture content correlated with the desired growth status of the crop in the area. It is obtained as a recommended value, and a control command based on the recommended value is provided to each control device.
このような構成とすることにより、コンピュータサーバーは、農業ハウスなどの農業施設で栽培される農作物の価値、たとえば品質、収量など管理者である農業者にとっての収入にかかわる指標を生育状況データとして記憶し、たとえばビッグデータの活用による適切な農作物栽培のための共通制御が可能となる。生育状況データは、農業者である各管理者により提供されるようにしてもよいが、地域のＪＡなどの農業団体が上位の管理者として生育状況データを提供することにより、各農業者の負担を軽減することができる。このような植物管理システムによれば、各農業者個々のノウハウを保護しつつ、地域全体での農作物の価値を高めることが可能となり、農業者の収入の向上、地域農作物のブランド化などに資することが期待される。 By adopting such a configuration, the computer server stores, as growth status data, indicators related to income for the farmer who is the manager, such as the value of the crop cultivated in an agricultural facility such as an agricultural house, such as quality and yield. In addition, for example, common control for appropriate crop cultivation by using big data becomes possible. The growth status data may be provided by each manager who is a farmer, but the farmer's organization such as a local JA provides the growth status data as an upper manager, so that each farmer bears the burden. Can be reduced. According to such a plant management system, it is possible to increase the value of crops in the entire region while protecting the individual know-how of each farmer, contributing to the improvement of farmers' income, branding of local crops, etc. It is expected.
本発明によれば、各施設管理者の有するノウハウ保護に配慮しつつ、地域全体について効率的な植物生育管理が可能な植物管理システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the plant management system which can perform efficient plant growth management about the whole area can be provided, considering the knowhow protection which each facility manager has.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による植物管理システムの構成を説明する。図１は、緑化施設の一区域の構成を示す。植物１０への給水管１１による給水、すなわち潅水制御は、電磁弁１２の開閉により行われる。植物１０の環境に関する物理量は、土中水分計１３、光センサー１４、温度センサー１５により測定され、ノード装置１６に入力される。潅水制御設備１７からの潅水の状態を監視するための流量計１８の測定値も、ノード装置１６に入力される。ノード装置１６は、これら測定されたデータを記憶する。 Hereinafter, a configuration of a plant management system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an area of a greening facility. Water supply by the water supply pipe 11 to the plant 10, that is, irrigation control is performed by opening and closing the electromagnetic valve 12. The physical quantity related to the environment of the plant 10 is measured by the soil moisture meter 13, the optical sensor 14, and the temperature sensor 15 and is input to the node device 16. The measured value of the flow meter 18 for monitoring the irrigation state from the irrigation control equipment 17 is also input to the node device 16. The node device 16 stores these measured data.
ノード装置１６と管理端末１９（たとえばスマートフォン、ＰＣタブレットまたはパーソナルコンピュータ）とは、Ｗｉ−Ｆｉなどによる無線通信ができるようになっており、ノード装置１６に記憶された測定データを管理端末１９のディスプレイに表示することができる。 The node device 16 and the management terminal 19 (for example, a smartphone, a PC tablet, or a personal computer) can perform wireless communication using Wi-Fi or the like, and the measurement data stored in the node device 16 is displayed on the display of the management terminal 19. Can be displayed.
図２は、複数の区域を含む植物管理システムの概略構成を示す。図２において、地域２０に複数の区域２１が含まれており、各区域２１は、各管理者によって管理される緑化施設である。各区域２１には、ノード装置１６、潅水制御設備１７、流量計１８が設けられている。複数のノード装置１６は、複数の管理端末１９とともに、インターネット２２に、たとえば３Ｇ，ＬＴＥ，Ｗｉ−Ｆｉなどの無線通信により接続されている。なお、ノード装置１６は、インターネット２２に有線で接続することもできる。 FIG. 2 shows a schematic configuration of a plant management system including a plurality of areas. In FIG. 2, a plurality of areas 21 are included in the area 20, and each area 21 is a greening facility managed by each manager. In each area 21, a node device 16, an irrigation control facility 17, and a flow meter 18 are provided. The plurality of node devices 16 are connected to the Internet 22 together with the plurality of management terminals 19 by wireless communication such as 3G, LTE, and Wi-Fi. The node device 16 can also be connected to the Internet 22 by wire.
ノード装置１６の数は、緑化施設の区域の数に相当するが、必ずしも管理者の数に相当しない。一人の管理者が複数の区域を管理することがある。管理端末１９の数も、必ずしも管理者の数に相当しない。一人の管理者が複数の管理端末１９（たとえば、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパーソナルコンピュータなど）を使用することがある。コンピュータサーバー２３が、インターネット２２に接続されており、必要なデータ記憶および演算処理を行う。ここでは、特定のコンピュータサーバー２３がネットワーク上にある例を示しているが、クラウドサービスを利用することも可能である。クラウドコンピューティングにおいては、コンピュータサーバー２３は、必ずしも特定のコンピュータに限定されることはなく、ネットワーク上の複数のコンピュータを利用して、その記憶、演算処理を行うことになる。本発明は、そのような場合にも適用される。 The number of node devices 16 corresponds to the number of greening facility areas, but does not necessarily correspond to the number of managers. One manager may manage multiple areas. The number of management terminals 19 does not necessarily correspond to the number of managers. One administrator may use a plurality of management terminals 19 (for example, smart phones, tablet PCs, personal computers, and the like). A computer server 23 is connected to the Internet 22 and performs necessary data storage and arithmetic processing. Here, an example in which a specific computer server 23 is on the network is shown, but a cloud service can also be used. In cloud computing, the computer server 23 is not necessarily limited to a specific computer, and performs storage and calculation processing using a plurality of computers on a network. The present invention is also applied to such a case.
ノード装置１６は、そのサンプリングタイミングにより、各センサー（土中水分計１３、光センサー１４、温度センサー１５、流量計１８）からの測定データを収集し、記憶する。コンピュータサーバー２３は、たとえば所定のスケジュールにしたがって、各ノード装置１６に順次、データ送信リクエストを送り、各ノード装置１６から測定データを収集し、記憶する。このようにすることで、各ノード装置１６からのデータの衝突を確実に防ぐことができるので、過剰な通信回線の容量を必要としない。また、ノード装置１６に測定データを記憶することにしているので、通信異常が生じた場合にも、データが失われることはなく、通信が復旧したときに、コンピュータサーバー２３に測定データを送信することができる。 The node device 16 collects and stores measurement data from each sensor (the soil moisture meter 13, the optical sensor 14, the temperature sensor 15, and the flow meter 18) at the sampling timing. The computer server 23 sequentially sends a data transmission request to each node device 16 according to a predetermined schedule, for example, and collects and stores measurement data from each node device 16. By doing so, data collision from each node device 16 can be surely prevented, so that excessive communication line capacity is not required. In addition, since the measurement data is stored in the node device 16, the data is not lost even when a communication abnormality occurs, and the measurement data is transmitted to the computer server 23 when the communication is restored. be able to.
コンピュータサーバー２３は、緑化施設の各区域での植物の生育状況に関するデータも記憶する。各管理者が、管理端末１９から生育状況に関するデータを入力し、コンピュータサーバー２３に送信することができるが、複数の区域２１を含む地域２０を管理する上位管理者が、その管理端末１９から生育状況に関するデータを入力し、コンピュータサーバー２３に記憶させることもできる。 The computer server 23 also stores data regarding the growth status of plants in each area of the greening facility. Each manager can input data related to the growth status from the management terminal 19 and transmit the data to the computer server 23, but the upper manager who manages the region 20 including the plurality of zones 21 grows from the management terminal 19. Data on the situation can be input and stored in the computer server 23.
ここで、生育状況は、たとえば植物が枯れそうである、適度に維持されている、植物が成長しすぎているという状況を表す３種類のデータとして記憶される。なお、コンピュータサーバー２３は、インターネット２２に接続されているので、気象予報、気象現況などのデータにもアクセスすることができる。 Here, the growth status is stored as, for example, three types of data representing a situation in which the plant is likely to wither, is maintained moderately, and the plant is growing too much. Since the computer server 23 is connected to the Internet 22, the computer server 23 can also access data such as weather forecasts and weather conditions.
ノード装置１６は、上述したように、各種センサーからの測定データを受信するための入力ポートを有し、さらに電磁弁１２へ開閉指令などの制御信号を提供するための出力ポートを有する。なお、このように１つのノード装置が測定データ受信および制御信号出力の双方を行うようにしてもよいが、センサーノードと制御ノードの２種類のノード装置を使用して、これらをそれぞれ無線通信でインターネット２２に接続するようにしても良い。 As described above, the node device 16 has an input port for receiving measurement data from various sensors, and further has an output port for providing a control signal such as an opening / closing command to the electromagnetic valve 12. Although one node device may both receive measurement data and output a control signal in this way, two types of node devices, a sensor node and a control node, are used for wireless communication. You may make it connect to the internet 22.
図３は、コンピュータサーバー２３におけるデータベース３０の一例を示す。図３において、管理者情報記憶部３１は、各管理者のＩＤ、メールアドレス、各管理者が自動による個別制御を希望するかどうか、共通制御を希望するかどうかなどについての情報を記憶する。個別情報記憶部３２は、各制御ノード装置１６からの測定データを記憶する。個別制御テーブル記憶部３３は、各区域に対する個別制御のためのデータテーブルを記憶する。 FIG. 3 shows an example of the database 30 in the computer server 23. In FIG. 3, the administrator information storage unit 31 stores information on the ID, mail address, whether each administrator desires automatic individual control, whether common control is desired, and the like. The individual information storage unit 32 stores measurement data from each control node device 16. The individual control table storage unit 33 stores a data table for individual control for each zone.
共通制御情報記憶部３４は、各制御ノード装置１６からの測定データ、これらに関連づけられた生育状況データ、その他インターネット経由で収集した気象データなどを記憶する。ビッグデータ記憶部３５は、共通制御情報記憶部３４に記憶されたデータに基づいて、ビッグデータ共通制御のために生成されたデータを記憶する。なお、コンピュータサーバー２３には、データベース３０のほかに、演算制御部３６、送受信部３７がある。なお、クラウドサービスを利用する場合は、データベース３０、演算制御部３６、送受信部３７は、必ずしも同じコンピュータサーバーにあるとは限らず、管理者情報記憶部３１、個別情報記憶部３２、個別制御テーブル記憶部３３、共通制御情報記憶部３４、ビッグデータ記憶部３５も同じコンピュータサーバーにあるとは限らない。また、これら記憶部が記憶装置において物理的に区切られているとは限らない、 The common control information storage unit 34 stores measurement data from each control node device 16, growth status data associated therewith, and other weather data collected via the Internet. The big data storage unit 35 stores data generated for the big data common control based on the data stored in the common control information storage unit 34. The computer server 23 includes an arithmetic control unit 36 and a transmission / reception unit 37 in addition to the database 30. In addition, when using a cloud service, the database 30, the calculation control part 36, and the transmission / reception part 37 are not necessarily in the same computer server, but the administrator information storage part 31, the individual information storage part 32, the individual control table The storage unit 33, the common control information storage unit 34, and the big data storage unit 35 are not necessarily in the same computer server. In addition, these storage units are not necessarily physically separated in the storage device,
このように構成された植物管理支援システムの作用を説明する。
１）個別通常制御
一般に、植物の成長は、光合成により、光と温度に依存する。光が強くても温度が低ければ植物は成長せず、温度が高くても光が弱ければ成長しない。光がある程度強く、温度がある程度高い場合に、植物は生長する。また、植物が生長するにしたがって、必要とする水の量も増える。すなわち、光の積算値および温度の積算値が増えることにより、多くの水を必要とする。コンピュータサーバー２３の個別制御テーブル記憶部３３に、各区域における潅水制御のためのテーブルを記憶しておく。このテーブルにより、たとえば、光の積算値および温度の積算値に対応して潅水量が決定される。テーブル中のデータは、季節ごとに異ならせることができる。なお、テーブル中のデータは、管理端末入力による管理者の手動による操作によっても修正することができ、またデータ蓄積による学習機能を持たせることができる。
The operation of the plant management support system configured as described above will be described.
1) Individual normal control In general, plant growth depends on light and temperature through photosynthesis. Even if the light is strong, the plant will not grow if the temperature is low, and if the temperature is high, the plant will not grow if the light is weak. Plants grow when the light is strong enough and the temperature is high. Also, the amount of water required increases as the plant grows. That is, as the integrated value of light and the integrated value of temperature increase, a lot of water is required. A table for irrigation control in each area is stored in the individual control table storage unit 33 of the computer server 23. With this table, for example, the irrigation amount is determined in correspondence with the integrated value of light and the integrated value of temperature. The data in the table can vary from season to season. Note that the data in the table can be corrected by a manual operation of the administrator by inputting the management terminal, and a learning function by storing data can be provided.
管理端末の表示部により、管理者に、光、温度、これらの積算値、降水量、潅水量などのデータが提供される。管理者は、管理端末から指示を与えることにより、遠隔操作で給水開始できる。また、テーブルに土中水分のしきい値を設定しておき、土中水分計１４からの測定値との比較結果により、コンピュータサーバー２３からノード装置１６への制御指令に基づいて、自動で電磁弁１２に開閉指令を与えて、潅水制御設備１７より所定量の給水を行うことができる。 The display unit of the management terminal provides the manager with data such as light, temperature, their integrated value, precipitation, and irrigation amount. The administrator can start water supply by remote operation by giving an instruction from the management terminal. Further, a threshold value of soil moisture is set in the table, and the electromagnetic wave is automatically detected based on a control command from the computer server 23 to the node device 16 based on a comparison result with the measured value from the soil moisture meter 14. A predetermined amount of water can be supplied from the irrigation control equipment 17 by giving an open / close command to the valve 12.
２）異常気象時の共通制御
コンピュータサーバー２３は、高温注意報などの異常気象予報、その他の気象データをインターネット経由で逐次収集し、共通制御情報記憶部３４に記憶しており、これにより全ての管理者の管理端末１８に、共通推奨値を送信する。また、管理者が共通制御を希望している場合、コンピュータサーバー２３からノード装置１６に制御指令が送られる。この制御指令は、コンピュータサーバー２３において、共通制御情報記憶部３４に記憶された測定データ、生育状況データと、気象データなどに基づいて決定される。ある区域について、その管理者が独自の制御を希望した場合、その区域は共通制御から除外される。
2) Common control during abnormal weather The computer server 23 sequentially collects abnormal weather forecasts such as high temperature warnings and other weather data via the Internet, and stores them in the common control information storage unit 34. The common recommended value is transmitted to the management terminal 18 of the administrator. If the administrator desires common control, a control command is sent from the computer server 23 to the node device 16. This control command is determined in the computer server 23 based on the measurement data, growth status data, weather data, and the like stored in the common control information storage unit 34. If an administrator wishes to have his own control over an area, the area is excluded from common control.
たとえば、土中水分が正常値、生育状況データが正常値、気象データとして高温注意報が出ている場合、ノード装置１６に、電磁弁１２を一定時間開状態として、緊急給水する。また、複数の区域２１のうち１つの区域の温度センサー１５で異常高温が測定された場合、この異常高温状態が他の区域にも伝播するものとして、他の区域のノード装置１６に給水のための制御指令を送り、自動で給水を行うことにより地域２０全体での植物への被害を防止することが可能となる。 For example, when the moisture in the soil is a normal value, the growth status data is a normal value, and a high temperature warning is issued as meteorological data, the solenoid valve 12 is kept open for a certain time to the node device 16 for emergency water supply. Further, when an abnormally high temperature is measured by the temperature sensor 15 in one of the plurality of areas 21, it is assumed that this abnormally high temperature state is propagated to other areas, and water is supplied to the node devices 16 in the other areas. It is possible to prevent damage to the plant in the entire region 20 by sending the control command and automatically supplying water.
３）ビッグデータによる共通制御
コンピュータサーバー２３は、生育状況データが望ましい値となる場合について、記憶された各センサーによる測定値から所定の分析アルゴリズムを使用して、その相関を求め、望ましい条件としてビッグデータ記憶部３５に記憶する。すなわち、コンピュータサーバー２３のデータベース３０に、ノウハウが蓄積されることになる。
3) Common control by big data The computer server 23 obtains the correlation using the predetermined analysis algorithm from the measured values of each stored sensor when the growth status data becomes a desirable value, Store in the data storage unit 35. That is, know-how is accumulated in the database 30 of the computer server 23.
なお、各管理者が設定したしきい値など、個別制御テーブル記憶制御部３３に記憶された制御テーブルの内容は、他の管理者に提供されることはなく、各管理者独自のノウハウ自体が、このシステムを介して他の管理者に知られることを防ぐことができる。コンピュータサーバー２３は、ビッグデータを利用し、各区域の実際の測定データに応答して、ノード装置１６を介して、電磁弁１２への開閉信号を与えることができるようになっている。 The contents of the control table stored in the individual control table storage control unit 33, such as threshold values set by each administrator, are not provided to other administrators, and each manager's own know-how itself is not provided. It is possible to prevent other managers from being notified through this system. The computer server 23 can provide an open / close signal to the electromagnetic valve 12 via the node device 16 in response to actual measurement data in each area using big data.
各管理者は、ビッグデータによる制御を希望するかどうかの指令を、希望する場合はＹ、希望しない場合はＮとしてその管理端末１９からコンピュータサーバー２３に送る。コンピュータサーバー２３は、この指令（ＹまたはＮ）を管理者情報記憶部３１に記憶する。 Each manager sends a command to the computer server 23 from the management terminal 19 as “Y” if desired, or “N” if not desired. The computer server 23 stores this command (Y or N) in the administrator information storage unit 31.
各管理者は、希望する旨の応答Ｙを送信することにより、ビックデータアドバイスおよび自動制御を受けることができる。ある管理者がビッグデータ解析のよる自動制御よりも、自己の経験による制御が優れていると考える場合などには、希望しない旨の応答Ｎを送信する。この場合にも、ビックデータによる共通推奨値を管理端末１９のディスプレイに表示されるアドバイスとして受信することができ、手動による制御の参考とすることができる。 Each manager can receive big data advice and automatic control by sending a response Y to the effect. When a certain administrator thinks that the control based on his / her experience is superior to the automatic control based on big data analysis, a response N indicating that he / she does not desire is transmitted. Also in this case, the common recommended value based on the big data can be received as advice displayed on the display of the management terminal 19, and can be used as a reference for manual control.
４）通信異常時の制御
コンピュータサーバー２３がデータ送信リクエストをノード装置１６に送信した後所定時間内に、ノード装置１６からの測定データをコンピュータサーバー２３が受信しない場合、通信異常が発生したことを個別制御テーブル記憶部３３に記憶する。この通信異常の発生は、該当する管理者の管理端末１９に通知される。 通信異常が生じている間も、各センサーからの測定データは、ノード装置１６に記憶され、失われることはない。この記憶された測定データは、通信が回復した後、コンピュータサーバー２３に送信される。
4) Control at the time of communication abnormality If the computer server 23 does not receive the measurement data from the node device 16 within a predetermined time after the computer server 23 transmits the data transmission request to the node device 16, it indicates that a communication abnormality has occurred. Store in the individual control table storage unit 33. The occurrence of this communication abnormality is notified to the management terminal 19 of the relevant administrator. Even while a communication abnormality occurs, measurement data from each sensor is stored in the node device 16 and is not lost. The stored measurement data is transmitted to the computer server 23 after the communication is restored.
上記の実施形態は、本発明を緑化施設に適用する例であるが、図４に示す農業ハウスなどの農業施設にも同様に適用することができる。
図４において、農業ハウス４０で農作物が栽培されており、ハウス内の光量、気温などを測定する光センサー１４、温度センサー１５などが設置されている。図示していないが、その他、農作物の生育に関係する物理量を測定するための湿度センサー、土中水分計なども設置される。
The above embodiment is an example in which the present invention is applied to a greening facility, but can also be applied to an agricultural facility such as an agricultural house shown in FIG.
In FIG. 4, farm products are cultivated in an agricultural house 40, and an optical sensor 14 and a temperature sensor 15 for measuring the amount of light and temperature in the house are installed. Although not shown, a humidity sensor, a soil moisture meter, and the like are also installed for measuring physical quantities related to the growth of crops.
各センサーからの測定データは、ノード装置１６に記憶される。ノード装置１６は、３Ｇ、ＬＴＥなどの携帯電話回線、インターネット２２を介してコンピュータサーバー２３に接続される。ノード装置１６は、Wi-Fiルーター４１を介してインターネット２２に接続されるようにしてもよい。測定データは、ノード装置１６から、インターネット２２経由でコンピュータサーバー２３に送られるようになっている。コンピュータサーバー２３からの制御指令は、インターネット２２経由で、ノード装置１６に送られ、給水のための電磁弁１２、温度制御のための換気装置４２、遮光カーテンの巻き上げ機、窓開閉装置などがノード装置１６の出力ポートに接続されている。その他、散水装置に液肥混入機が設けられ、光合成促進のためのＣＯ2発生装置、ｐＨ測定センサーなども設けられる。 Measurement data from each sensor is stored in the node device 16. The node device 16 is connected to the computer server 23 via a mobile phone line such as 3G or LTE and the Internet 22. The node device 16 may be connected to the Internet 22 via the Wi-Fi router 41. The measurement data is sent from the node device 16 to the computer server 23 via the Internet 22. A control command from the computer server 23 is sent to the node device 16 via the Internet 22, and the solenoid valve 12 for water supply, the ventilator 42 for temperature control, the winder for the light-shielding curtain, the window opening / closing device, etc. It is connected to the output port of the device 16. In addition, a liquid fertilizer mixing machine is provided in the watering device, and a CO 2 generator for promoting photosynthesis, a pH measurement sensor, and the like are also provided.
また、コンピュータサーバー２３からインターネット２２経由で、管理端末１９にデータを送信することにより、各管理者に農作物の生育環境に関係する物理量の測定データなど各種情報が提供される。管理者は、農業ハウス４０に行くことなく、屋外または自宅４３においても農作物の生育環境を把握することができ、必要に応じて管理端末１９への入力により電磁弁１２、換気装置４２などの遠隔手動操作ができるようになっている。 In addition, by transmitting data from the computer server 23 to the management terminal 19 via the Internet 22, various information such as physical quantity measurement data related to the crop growth environment is provided to each manager. The administrator can grasp the growing environment of the crops outdoors or at home 43 without going to the farm house 40, and can remotely control the solenoid valve 12, the ventilator 42, etc. by inputting to the management terminal 19 as necessary. Manual operation is possible.
以下、農業ハウスに適用した場合の本発明による植物管理システムの作用を説明する。
１）個別通常制御
農業ハウス４０における農作物管理の場合、コンピュータサーバー２３に、各区域における温度、湿度などの制御のためのテーブルを記憶しておく。このテーブルは、季節ごと、農作物の種類などによって異ならせることができ、温度、湿度などの物理量についてのしきい値を記憶する。このテーブルのデータは、管理端末入力による管理者の手動による操作によっても修正することができ、またデータ蓄積による学習機能を持たせることができる。管理端末１９の表示部により、管理者に、光、温度、湿度、これらの積算値、潅水量などのデータが提供される。管理者は、管理端末１９から指示を与えることにより、手動で給水開始、遮光カーテンの巻き上げなどを遠隔操作することができる。
Hereinafter, the operation of the plant management system according to the present invention when applied to an agricultural house will be described.
1) Individual normal control In the case of crop management in the agricultural house 40, the computer server 23 stores a table for controlling temperature, humidity, etc. in each area. This table can vary depending on the season, the type of crop, etc., and stores threshold values for physical quantities such as temperature and humidity. The data in this table can be corrected by a manual operation of the administrator by inputting the management terminal, and a learning function by storing data can be provided. The display unit of the management terminal 19 provides the manager with data such as light, temperature, humidity, their integrated value, and irrigation amount. By giving an instruction from the management terminal 19, the manager can remotely start the water supply manually, wind up the light-shielding curtain, and the like.
また、テーブルに土中水分量、温度、光量のしきい値を設定しておき、土中水分量、温度、光量の測定値との比較結果により、コンピュータサーバー２３からノード装置１６への制御指令に基づいて、自動で電磁バルブ１２に開指令を与えて、潅水制御設備より給水開始することができる。さらに、コンピュータサーバー２３からノード装置１６への制御指令に基づいて、自動で遮光カーテンの巻き上げ機、窓開閉装置などを操作することもできる。 In addition, threshold values for soil moisture content, temperature, and light intensity are set in the table, and a control command from the computer server 23 to the node device 16 is determined based on a comparison result with measured values of soil moisture content, temperature, and light intensity. Based on the above, it is possible to automatically give an opening command to the electromagnetic valve 12 and start water supply from the irrigation control equipment. Furthermore, based on a control command from the computer server 23 to the node device 16, it is possible to automatically operate a wind-up curtain curtain winder, a window opening / closing device, and the like.
２）異常気象時の共通制御
コンピュータサーバー２３は、高温注意報などの異常気象予報、その他の気象データをインターネット経由で逐次収集している。コンピュータサーバー２３は、記憶された測定データ、生育状況データと、気象データに基づいて共通推奨値を決定する。
2) Common control during abnormal weather The computer server 23 sequentially collects abnormal weather forecasts such as high temperature warnings and other weather data via the Internet. The computer server 23 determines a common recommended value based on the stored measurement data, growth status data, and weather data.
共通制御を希望している場合、この共通推奨値に基づいて、コンピュータサーバー２３からノード装置１６に、制御指令が送られる。たとえば、土中水分が正常値、生育状況データが正常値、気象データとして高温注意報が出ている場合、ノード装置１６に、電磁弁１２を一定時間開状態として、緊急給水する。また、複数の区域のうち１つの区域の温度センサーで高温が測定された場合、この高温状態が他の区域にも伝播するものとして、他の区域のノード装置に給水のための制御指令を送り、自動で給水を行うことにより農作物への被害を防止することが可能となる。 When common control is desired, a control command is sent from the computer server 23 to the node device 16 based on the common recommended value. For example, when the moisture in the soil is a normal value, the growth status data is a normal value, and a high temperature warning is issued as meteorological data, the solenoid valve 12 is kept open for a certain time to the node device 16 for emergency water supply. In addition, when a high temperature is measured by a temperature sensor in one of a plurality of zones, a control command for water supply is sent to the node equipment in the other zone, assuming that this high temperature state is propagated to other zones. It is possible to prevent damage to crops by automatically supplying water.
また、コンピュータサーバー２３は、全ての管理者の管理端末１９に、共通推奨値を送信する。ある管理者が共通制御を希望していない場合にも、管理端末１９への入力により、電磁弁１２を遠隔操作することができる。 In addition, the computer server 23 transmits the common recommended value to the management terminals 19 of all managers. Even when a certain administrator does not desire common control, the solenoid valve 12 can be remotely operated by input to the management terminal 19.
３）ビッグデータによる制御
コンピュータサーバー２３は、生育状況データが望ましい値となる場合について、記憶された各センサーによる測定値から所定の分析アルゴリズムを使用して、その相関を求め、共通推奨値として記憶する。すなわち、コンピュータサーバー２３に、ノウハウが蓄積されることになる。なお、この共通推奨値は、ビッグデータの利用により得られるものであって、各管理者が設定したしきい値などが他の管理者に直接的に提供されることはない。すなわち、各管理者は、自己の経験により獲得したノウハウ自体が、このシステムを介して他の管理者に知られることを防ぐことができる。コンピュータサーバー２３は、各区域の実際の測定データに応答して、各ノード装置１６を介して、各電磁弁１２への開閉指令を与える。
3) Control by Big Data The computer server 23 obtains the correlation using the predetermined analysis algorithm from the measured values of each stored sensor when the growth status data becomes a desirable value, and stores it as a common recommended value. To do. That is, know-how is accumulated in the computer server 23. The common recommended value is obtained by using big data, and the threshold value set by each administrator is not directly provided to other administrators. That is, each manager can prevent the know-how acquired by his / her own experience from being known to other managers via this system. The computer server 23 gives an opening / closing command to each electromagnetic valve 12 via each node device 16 in response to the actual measurement data of each area.
各管理者は、ビッグデータによる制御を希望するかどうかの指令を、希望する場合はＹ、希望しない場合はＮとしてその管理端末１９からコンピュータサーバー２３に送る。コンピュータサーバー２３は、この指令（ＹまたはＮ）を管理者情報記憶部３１に記憶する。 Each manager sends a command to the computer server 23 from the management terminal 19 as “Y” if desired, or “N” if not desired. The computer server 23 stores this command (Y or N) in the administrator information storage unit 31.
各管理者は、希望する旨の応答Yを送信することにより、ビックデータアドバイスおよび自動制御を受けることができる。ある管理者がビッグデータ解析のよる自動制御よりも、自己の経験による制御が優れていると考える場合などには、希望しない旨の応答Nを送信する。この場合にも、ビックデータによる共通推奨値を管理端末１９のディスプレイに表示されるアドバイスとして受信することができ、手動による制御の参考とすることができる。 Each manager can receive big data advice and automatic control by sending a response Y to the effect. When a certain administrator thinks that the control based on his / her experience is superior to the automatic control based on big data analysis, a response N indicating that he / she does not wish is transmitted. Also in this case, the common recommended value based on the big data can be received as advice displayed on the display of the management terminal 19, and can be used as a reference for manual control.
本発明の一実施形態による植物管理システムでは、各施設管理者による個別制御の他に、複数の区域を含む地域全体に対する共通制御を提供可能であり、共通制御において、個々の施設管理者の有するノウハウ保護に配慮しつつ、地域全体について効率的な管理が可能となる。 In the plant management system according to one embodiment of the present invention, in addition to individual control by each facility manager, it is possible to provide common control for the entire region including a plurality of areas, and each facility manager has in common control. Efficient management of the entire region is possible while taking into account the protection of know-how.
１０ 植物
１１ 給水管
１２ 電磁弁
１３ 土中水分計
１４ 光センサー
１５ 温度センサー
１６ ノード装置
１７ 潅水制御設備
１８ 流量計
１９ 管理端末
２０ 地域
２１ 区域
２２ インターネット
２３ コンピュータサーバー
３０ データベース
３１ 管理者情報記憶部
３２ 個別情報記憶部
３３ 個別制御テーブル記憶部
３４ 共通性制御情報記憶部
３５ ビッグデータ記憶部
３６ 送受信部
３７ 演算制御部
４０ 農業ハウス
４１ ＷｉＦｉルーター
４２ 換気装置
４３ 自宅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plant 11 Water supply pipe 12 Solenoid valve 13 Soil moisture meter 14 Optical sensor 15 Temperature sensor 16 Node device 17 Irrigation control equipment 18 Flow meter 19 Management terminal 20 Area 21 Area 22 Internet 23 Computer server 30 Database 31 Manager information storage part 32 Individual information storage unit 33 Individual control table storage unit 34 Commonality control information storage unit 35 Big data storage unit 36 Transmission / reception unit 37 Arithmetic control unit 40 Agriculture house 41 WiFi router 42 Ventilation device 43 Home
Claims (4)
各区域における前記物理量を制御するための制御装置と、
前記複数のセンサーによる検出データを受け取るコンピュータサーバーとからなり、
このコンピュータサーバーは、
各区域における物理量の個別制御のために、各管理者により設定されたしきい値と検出データとの比較結果に基づき、各区域に設けられた前記制御装置に制御指令を提供し、
前記複数の区域を含む地域における物理量の共通制御のために、各センサーからの検出データおよび各区域の植物の生育状況データを記憶し、これらのデータから望ましい生育状況と相関のある物理量を共通推奨値として求め、この共通推奨値に基づいて制御指令を各制御装置に提供し、各区域における前記物理量を制御することを特徴とする植物管理システム。 A plurality of sensors provided at least one for each of a plurality of areas managed by a plurality of managers, and detecting physical quantities related to plant growth;
A control device for controlling the physical quantity in each area;
A computer server for receiving detection data from the plurality of sensors,
This computer server
For the individual control of the physical quantity in each area, based on the comparison result between the threshold value set by each administrator and the detection data, provide a control command to the control device provided in each area,
For common control of physical quantities in the area including the multiple areas, the detection data from each sensor and the growth status data of the plants in each area are stored, and physical quantities that correlate with the desired growth status are commonly recommended from these data A plant management system characterized in that a control command is obtained as a value and a control command is provided to each control device based on the common recommended value to control the physical quantity in each area.
各区域における個別制御および／または地域についての共通制御は、各管理者による管理端末への同意入力に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載の植物管理システム。 Sending and receiving data to and from the computer server, comprising a management terminal used by each administrator,
The plant management system according to claim 1, wherein the individual control in each area and / or the common control for the area is performed based on the consent input to the management terminal by each manager.
前記コンピュータサーバーは、複数の緑化施設の植物の健全性についての指標を生育状況データとして記憶し、緑化施設における植物の望ましい生育状況と相関のある土中水分量を地域における共通推奨値として求め、これに基づく制御指令を各制御装置に提供することを特徴とする請求項１または２記載の植物管理システム。 The managed area is a greening facility, the physical quantity is soil moisture, and the control device is a irrigation control device,
The computer server stores, as growth status data, indicators about the health of plants in a plurality of greening facilities, and calculates a soil moisture amount that correlates with a desirable growth status of plants in a greening facility as a common recommended value in the region, The plant management system according to claim 1 or 2, wherein a control command based on the control command is provided to each control device.
前記コンピュータサーバーは、前記農業施設における農作物の価値についての指標を生育状況データとして記憶し、地域における農作物の望ましい生育状況と相関のある光量、温度、土中水分量の少なくとも１つを共通推奨値として求め、これに基づく制御指令を各制御装置に提供することを特徴とする請求項１または２記載の植物管理システム。 The area to be managed is an agricultural facility, the physical quantity is at least one of a light quantity, a temperature, and a moisture content in the soil, and the control apparatus is at least one of a light quantity control apparatus, a temperature control apparatus, and an irrigation control apparatus. And
The computer server stores an index of the value of the crop in the agricultural facility as growth status data, and at least one of the light quantity, temperature, and soil moisture content correlated with the desired growth status of the crop in the region is a common recommended value. The plant management system according to claim 1, wherein a control command based on the control command is provided to each control device.
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